在現代制造業中,計算機數字控制 (CNC) 機器被廣泛使用。CNC 機器是計算機控制的高精度工具,旨在以重複模式進行精确運動。在 1940 年代和 50 年代,數控刀具被引入工業界。這些高精度機器用于各種加工操作。近年來,這些自動化機床已廣泛應用于所有制造行業。
雖然CNC加工與3D打印非常相似,但關鍵的區别在于精度高、速度先進、成本低。一般來說,數控機床是更精确、更高效、更優質的項目的更好選擇。
有多種類型的 CNC 刀具,這些刀具專為高精度加工而設計。大多數情況下,制造商使用 CNC 切割工具來完成需要高度準确度和精密度的近乎完美的項目。使用哪種數控刀具取決于項目、操作模式,最重要的是,取決于數控機床本身。在我們讨論數控刀具之前,讓我們仔細看看各種類型的數控機床。
數控機床的類型基本上,有五種類型的 CNC 機器,所使用的 CNC 切削刀具取決于機器類型、項目性質和項目所需的整體精度。數控機床的五種主要類型是:
數控銑床
這些可以說是市場上最常見的數控機床。以字母和數字為單位的特定程序在數控銑床中被翻譯。在這些加工操作中使用了一種稱為G代碼的編程語言。
作為預編程,旋轉切割刀具将金屬片切削成不同的形狀和尺寸。
與其他手動操作的銑床不同,數控銑床具有更高的精度和高精确度。
數控雕刻機
與大多數手動操作的機器一樣,數控雕刻機切割的材料包括木材、塑料、鋼、鋁、泡沫和複合材料。但有了數控銑床,你就可以切割更多的原型模型和高級形狀的材料。與數控銑床一樣,數控雕刻機用數字計算機控制運行,在更短的時間内生産更多的物品,從而提高生産力。通常情況下,工業數控銑床有3軸機器。但技術性和高度複雜的加工操作使用4軸、5軸和6軸機器。
數控車床
這些機器使用各種編程語言進行操作,可進行更精确的切削。這些是旋轉機器,可通過旋轉動作對材料進行精确切削、3D 形狀和模具。這些機器是制造球形或圓柱形物體的理想選擇。
等離子切割機
CNC等離子切割機使用等離子火炬切割鋼鐵等重金屬。通過将工具高速吹出的氣體轉化為等離子體來發揮作用。等離子體溫度非常高,可熔化機器正在切削的任何金屬。切削現場的金屬碎片也會被高壓吹走。
電火花數控機床
電火花、火花機等是一種電加工設備,這些機器使用電火花切割金屬材料。有了這種設備,可以加工較複雜形狀和尺寸的材料。
除了這五種類型的數控機床外,市場上還有其他類型的數控機床。随着數控機床的出現,制造變得更加容易,因為可以在最短的時間内完成更精确的項目。
數控切削刀具自古就有刀具。它們是人類曆史上最古老的發明之一,而且我們使用的切削刀具類型發生了巨大變化。最初,我們用石頭建造它們,所以這些金屬刀具在制造業中很有價值。
盡管所有切削刀具都有一個目的,即切割材料,但它們的目的存在巨大差異。通常,要使刀具有效,它必須:
• 比将要處理的材料硬 30% 到 50%
• 很容易制造
• 具有高導熱性
• 具有低摩擦系數
• 非常耐磨損
• 具有化學惰性且穩定
在實踐中,不同的數控刀具執行不同的切削操作。在考慮将哪種 CNC 刀具用于特定操作之前,您必須了解制造商在生産刀具時使用的材料。根據該材料,我們将刀具分為:
碳鋼刀具這些刀具價格低廉,主要用于低速操作。它們的碳成分為 0.6 – 1.5%,并含有少量錳和矽。他們主要用于制造麻花鑽、成形工具、銑刀和車削刀具。
高速鋼(HSS)它由高碳鋼和适量的元素合金如鉻、鎢和钼組成。通過這種組合,它提高了硬度、耐磨性和韌性。它還為金屬和其他材料提供更高的去除率。為了提高其性能,您必須進行某些表面處理。
陶瓷這些具有化學惰性的工具是抗腐蝕的,比高速鋼高10倍。通常,氧化鋁和氮化矽構成了陶瓷材料。需要頂級精加工操作的項目通常使用陶瓷刀具。
硬質合金這些硬質合金刀具專為高速操作而設計,非常堅硬,可承受高達1000 o C 的溫度 。通常由鎳、钽、钛和鎢組成。需要高質量表面光潔度的操作也會使用它們。其他分類包括金剛石工具、立方氮化硼 (CBN)、賽隆和金屬陶瓷。
CNC 切削刀具有各種形狀和尺寸,您可以将它們用于各種銑削和車床切削操作。
這些數控刀具是:
1.立銑刀你可以用來去除材料的旋轉切削刀具。盡管與鑽頭非常相似,但立銑刀是用于更多的加工操作。不同于鑽頭對材料的軸向切割,立銑刀是橫向切削刀具,可以在任何方向上進行切削。由于它們的設計結構,一些立銑刀不能軸向切削材料。
通常,立銑刀有不同類型的刀尖形狀,每種立銑刀取決于所需加工的最終産品。各種類型的立銑刀是:
•球頭銑刀
是 3D 輪廓加工的理想之選,球頭銑刀具有圓形末端,可産生一流的曲面。
• V形銑刀
這些刀具做出的形狀是V形的。V形位可以是90°或60°,每一種類型都取決于材料需要的凹陷角度。雖然他們經常用于在材料上雕刻标志,但對于需要極好的鋒利邊緣的項目來說,它們是理想的選擇。
•直刃立銑刀
這些CNC 切削刀具是通用刀具,可提供頂級質量的切削刃口。
•下切和上切立銑刀:
這些螺旋刀具可以通過将殘留切屑向下輸送來産生光滑的表面光潔度,或者通過将殘留物向上并遠離指定區域來産生粗糙的表面光潔度。
立銑刀的基本結構包括凹槽(螺旋槽)、切削刃(齒)、直徑、刀柄、切削長度和刀具總長度。
2. 麻花鑽
這些旋轉式數控切削刀具有兩個槽和兩個切削刃。通過其獨特的設計,冷卻劑可以快速到達切削作用點。制造商通常使用這些切削刀具來降低生産成本,并進行一流的加工操作。
麻花鑽由三個主要部分組成:柄部、主體和尖端。
3. 飛刀(橫旋轉刀)
這種銑刀适用于銑床上,一般用途的飛刀提供了良好的表面光潔度。
這種CNC刀具通過順時針旋轉穿過材料表面,使材料表面光滑平整。飛刀适用于想要産生出色精加工的 CNC 人員。
4.切削液和冷卻液切削液會将切屑碎片沖離切削區。它們的好處在于:
• 減少工件的熱變形
• 提高刀具壽命
• 表面光潔度的改善
為什麼要正确選擇數控刀具?切削刀具對完成的項目的質量起着至關重要的作用。盡管購買這些物品可能會很貴,但您不能忽視它們的重要性。事實上,您的項目質量取決于您使用的切削刀具類型。
工業世界競争激烈,要取得成功,制造商和最終用戶必須通過适當的規劃和精确的切削來打造一流的産品。由于切削刀具構成了專業項目的支柱,因此您需要特别注意這些可以制作或損壞您的項目的小物品。
更高的生産力、高精度、準确度和機加工操作效率是制造一流産品所需的驅動力。您可以通過擁有合适的刀具輕松實現這些功能,深入了解 CNC 刀具是在競争激烈的行業中取得成功的第一步。
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